DE102010021622A1

DE102010021622A1 - Valve train for operating gas shuttle valve of multi-cylinder series internal combustion engine, has shifter rods arranged in cam shaft pipe and actively connected with switching contour of adjustable socket using synchronization pin

Info

Publication number: DE102010021622A1
Application number: DE201010021622
Authority: DE
Inventors: Thomas Arnold; Markus Meyer; Andreas Werler; Jörg Wutzler
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-12-01

Abstract

The valve train has a set of cam carriers axially arranged on a cam shaft pipe (1) and comprising an equal base circular portion (5) and multiple different cam profiles (4). Two shifter rods (8, 9) are arranged in the cam shaft pipe and axially displaced from each other. The shifter rods are actively connected with a switching contour (16) of a rotatable adjustable socket (12) using a synchronization pin (15). The adjustable socket is connected with a shift piece (11) over a screw thread. The cam carriers are actively connected with a driving pin (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Verbrennungskraftmaschinen zur Betätigung von Gaswechselventilen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The invention relates to a valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves with the features of claim 1.

Es ist bekannt, Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine variabel mit unterschiedlichen Öffnungs- und Schließzeitpunkten sowie mit unterschiedlichen Ventilöffnungshüben zu betreiben. Eine derartige Ventilsteuerung ist aus der DE 42 30 877 A1 vorbekannt. Dabei ist auf einer Nockenwelle drehfest, aber axial verschiebbar ein Nockenträger mit zwei unterschiedlichen Nockenkonturen angeordnet. Entsprechend der Axialstellung des Nockenträgers steht eine Nockenkontur über ein Zwischenglied (Übertragungshebel) mit dem Hubventil in Wirkverbindung. Die Axialverschiebung des Nockenträgers zur Änderung der Ventilparameter erfolgt während der Grundkreisphase entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder mittels eines Druckringes.It is known to operate gas exchange valves of an internal combustion engine variable with different opening and closing times and with different valve opening strokes. Such a valve control is from the DE 42 30 877 A1 previously known. In this case, a cam carrier with two different cam contours is arranged rotatably on a camshaft, but axially displaceable. According to the axial position of the cam carrier is a cam contour via an intermediate member (transmission lever) with the globe valve in operative connection. The axial displacement of the cam carrier to change the valve parameters takes place during the base circle phase against the action of a return spring by means of a pressure ring.

Nachteilig ist dabei der hohe Bauraumbedarf, der zur Verstellung des Nockenträgers benötigt wird. Diese Lösungen sind deshalb nur einsetzbar bei verhältnismäßig großen Zylinderabständen, um die entsprechenden Bauteile unterbringen zu können. Ein weiterer Nachteil sind die beim Stellvorgang auftretenden hohen Massenkräfte, die zum Verschieben der Nockenträger oder der Verstellorgane benötigt werden. Die Umschaltung auf eine entsprechende Nockenkontur kann nur zylinderselektiv erfolgen. Eine ventilselektive Umschaltung ist nicht möglich.The disadvantage here is the high space requirement, which is needed to adjust the cam carrier. These solutions are therefore only applicable at relatively large cylinder spacings to accommodate the corresponding components can. Another disadvantage is the high mass forces that occur during the adjustment process, which are needed to move the cam carrier or the adjusting organs. Switching over to a corresponding cam contour can only be done in a cylinder-selective manner. Valve-selective switching is not possible.

Aus der DE 195 20 117 C2 ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vorbekannt, bei dem auf der Nockenwelle drehfest ein axial verschiebbarer Nockenträger mit mindestens zwei unterschiedlichen Nockenbahnen angeordnet ist. Die Verstellung des Nockenträgers erfolgt über ein Verstellorgan, das im Inneren der Nockenwelle geführt ist. Durch eine stirnseitig an der Nockenwelle angeordnete doppelt wirkende hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit wird das wellenartig ausgebildete Verstellorgan im Inneren der Nockenwelle gegen den Druck einer Feder verschoben. Das Verstellorgan ist mit einem Mitnahmestück verbunden, das ein axial in der Nockenwelle angeordnetes Langloch durchdringt und in eine Bohrung des Nockenträgers mündet.From the DE 195 20 117 C2 is a valve train of an internal combustion engine previously known, in which on the camshaft rotationally fixed an axially displaceable cam carrier is arranged with at least two different cam tracks. The adjustment of the cam carrier via an adjusting member which is guided inside the camshaft. By a frontally arranged on the camshaft double-acting hydraulic or pneumatic piston-cylinder unit, the wave-like adjusting member is moved in the interior of the camshaft against the pressure of a spring. The adjusting member is connected to a driving piece, which penetrates an axially arranged in the camshaft slot and opens into a bore of the cam carrier.

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass durch die axiale Verschiebung des Verstellorgans nur mehrere auf der Nockenwelle angeordnete Nockenträger gleichzeitig verschoben werden können. Eine unterschiedliche Schaltung von einzelnen Nockenträgern auf einer Nockenwelle ist nicht möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei einer Schaltposition, bei der ein äußerer Nocken im Eingriff mit den Gaswechselventilen steht, das Federelement ständig gespannt ist. Dadurch treten hohe seitliche Reibkräfte zwischen dem Mitnehmerstück und der auf dem Verstellorgan angeordneten Führungsbahn auf. Ein erhöhter Verschleiß und damit verbundene eventuelle Fehlschaltungen sind die Folge. Nachteilig ist weiterhin, dass die wirkenden Federkräfte genau eingestellt werden müssen, um Fehlschaltungen, insbesondere bei Rückschaltung auf das mittlere Nockenprofil bei drei unterschiedlichen Nockenprofilen, zu vermeiden.The disadvantage of this solution is that only a plurality of cam carriers arranged on the cam carrier can be moved simultaneously by the axial displacement of the adjusting. A different circuit of individual cam carriers on a camshaft is not possible. Another disadvantage is that at a switching position in which an outer cam is engaged with the gas exchange valves, the spring element is constantly stretched. As a result, high lateral frictional forces occur between the driving piece and the guideway arranged on the adjusting member. An increased wear and associated possible faulty circuits are the result. A further disadvantage is that the acting spring forces must be set accurately to avoid faulty circuits, especially when switching back to the central cam profile with three different cam profiles.

Die DE 10 2007 016 977 A1 beschreibt ebenfalls eine axiale Verschiebung eines Nockenträgers durch eine in der Nockenhohlwelle angeordnete axial verschiebbare Stellwelle in Verbindung mit einer axial auf der Stellwelle verschiebbaren Übertragungshülse und einem daran befestigten Übertragungsglied.The DE 10 2007 016 977 A1 also describes an axial displacement of a cam carrier by means disposed in the cam hollow shaft axially displaceable actuating shaft in conjunction with an axially displaceable on the actuating shaft transmission sleeve and a transmission member attached thereto.

Durch die DE 10 2009 017 242 der Anmelderin wurde bereits ein Ventiltrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen von Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Bei dem Ventiltrieb erfolgt die Verschiebung des Nockenträgers zur Ventilumschaltung auf dem Nockenwellenrohr durch eine im Inneren des Nockenwellenrohrs angeordnete verdrehbare Schaltstange. Die Schaltstange ist mit einer Schaltkontur versehen, die eine axiale Steigung aufweist. In der Schaltkontur wird eine Schaltkugel geführt, die in einer Bohrung einer die Schaltstange umgebenden axial verschiebbaren Schalthülse gelagert ist. Die Schalthülse steht über einen Mitnehmer mit dem Nockenträger in Wirkverbindung. Durch Verdrehen der Schaltstange wird über die Schaltkugel die Schalthülse und über den Mitnehmer der Nockenträger axial verschoben.By the DE 10 2009 017 242 the applicant has already proposed a valve train for actuating gas exchange valves of internal combustion engines. In the case of the valve drive, the displacement of the cam carrier for valve switching on the camshaft tube is effected by a rotatable switching rod arranged in the interior of the camshaft tube. The shift rod is provided with a switching contour having an axial slope. In the switching contour, a switching ball is guided, which is mounted in a bore of a switching rod surrounding the axially displaceable shift sleeve. The switching sleeve is connected via a driver with the cam carrier in operative connection. By turning the shift rod, the shift sleeve and the carrier of the cam carrier is axially displaced via the switching ball.

Durch die Anordnung einer Schalthülse zwischen der Schaltstange und dem Nockenwellenrohr treten zusätzlich zu überwindende Reibungskräfte auf. Außerdem ist die Lösung durch die Anordnung der Schalthülse sehr teileaufwändig.By arranging a switching sleeve between the shift rod and the camshaft tube occur in addition to overcome frictional forces on. In addition, the solution is very expensive due to the arrangement of the switching sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen von Verbrennungskraftmaschinen zu schaffen, der sich durch einen vereinfachten Aufbau bei gleichzeitiger Reduzierung der auftretenden Reibungskräfte auszeichnet und mit dem bei einer mehrzylindrigen Reihen-Brennkraftmaschine zündfolgegerecht eine Ventilhubumschaltung erfolgen kann.The invention has for its object to provide a valve train for actuating gas exchange valves of internal combustion engines, which is characterized by a simplified structure while reducing the friction forces occurring and can be done in accordance with the ignition sequence in a multi-cylinder series internal combustion engine a Ventilhubumschaltung.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by the features of claim 1.

Die Verschiebung des Nockenträgers zur Ventilumschaltung auf dem Nockenwellenrohr erfolgt erfindungsgemäß durch die im Inneren des Nockenwellenrohrs angeordneten unabhängig voneinander axial verschiebbaren Schaltstangen, die über einen Mitnehmer mit dem auf dem Nockenwellenrohr axial verschiebbaren Nockenträger in Wirkverbindung stehen. Dabei sind zur zündfolgegerechten Ventilhubumschaltung der Ventile einer mehrzylindrigen Reihen-Brennkraftmaschine im Inneren des Nockenwellenrohrs abhängig von der Anzahl der in Reihe angeordneten Zylinder mehrere unabhängig voneinander axial verschiebbare Schaltstangen angeordnet. Die axiale Verschiebung der einzelnen Schaltstangen erfolgt über eine verdrehbare Verstellbuchse, mit der die einzelnen Schaltstangen jeweils über einen Mitnahmepin mit einer an der Verstellbuchse angeordneten Schaltkontur in Wirkverbindung stehen. Eine Relativverdrehung der Verstellbuchse gegenüber den Schaltstangen und dem Nockenwellenrohr erfolgt durch ein Verschiebestück, das über ein Gewinde mit der Verstellbuchse verbunden ist und das durch Aktuatoren axial verschoben wird.The displacement of the cam carrier for valve switching on the camshaft tube is carried out according to the invention by the inside of the camshaft tube arranged independently axially displaceable switching rods, which are operatively connected via a driver with the cam carrier axially displaceable cam carrier. In this case, the valves of a multi-cylinder series internal combustion engine inside the camshaft tube, depending on the number of cylinders arranged in series, a plurality of independently shiftable axially shift rods are arranged for ignition sequence appropriate valve lift. The axial displacement of the individual shift rods via a rotatable adjusting sleeve, with which the individual shift rods are each operatively connected via a driving pin with a arranged on the adjusting switching contour. A relative rotation of the adjusting sleeve relative to the shift rails and the camshaft tube is effected by a sliding piece, which is connected via a thread with the adjusting bush and which is axially displaced by actuators.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in dem gering benötigten Bauraum zur Realisierung einer Ventilhubumschaltung. Die Schaltstangen zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau aus, wobei die Reibkräfte zwischen den Teilen verringert werden. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durch die einzeln verstellbaren Schaltstangen eine zündfolgegerechte Ventilhubumschaltung durchgeführt werden kann.The advantage of the solution according to the invention consists in the small space required for the realization of a valve lift. The shift rails are characterized by a simple structure, whereby the frictional forces between the parts are reduced. A significant advantage of the solution according to the invention is that an ignition sequence-compliant valve lift can be performed by the individually adjustable shift rails.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.Further advantageous embodiments are described in the subclaims, they are explained in the description together with their effects.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to drawings. In the accompanying drawings show:

1: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Lösung für eine Ventilhubumschaltung an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, 1 FIG. 2 is a sectional view of the solution according to the invention for valve lift switching on a multi-cylinder internal combustion engine. FIG.

2: ein Detail der erfindungsgemäßen Lösung in isometrischer Ansicht, 2 : a detail of the solution according to the invention in an isometric view,

3: eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Lösung, 3 a partial view of the solution according to the invention,

4: eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Lösung, 4 : a front view of the solution according to the invention,

5: eine Abwicklung der auf dem Verschiebestück befindlichen Schaltkontur und 5 : a settlement of located on the sliding piece switching contour and

6: ein Detail der Schaltstangen und der Mitnehmer. 6 : a detail of the shift rails and the drivers.

In der 1 ist eine als Nockenwellenrohr 1 ausgebildete Nockenwelle eines nicht weiter dargestellten Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine dargestellt. In bekannter Weise wird das Nockenwellenrohr 1 des Ventiltriebs von einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Auf dem Nockenwellenrohr 1 sind drehfest, aber axial verschiebbar mehrere Nockenträger 2 angeordnet. Jedem Zylinder einer mehrzylindrigen Reihen-Brennkraftmaschine ist ein axial verschiebbarer Nockenträger 2 zugeordnet, mit dem entsprechend dem Ausführungsbeispiel jeweils zwei Gas-Wechselventile eines Zylinders betätigt werden können. Der Nockenträger 2 weist bei einem gleichen Grundkreisabschnitt 5 mehrere unterschiedliche Nockenprofile 4 auf, die zur Ventilhubumschaltung wahlweise durch Verschieben des Nockenträgers 2 jeweils direkt oder über nicht dargestellte Zwischenglieder mit einem jeweiligen Gaswechselventil in Kontakt gebracht werden. Der in der 1 gezeigte Ventiltrieb weist sechs Nockenträger 2 auf, mit dessen Nockenprofile 4 die Gaswechselventile eines sechszylindrigen Reihenmotors betätigt werden. Dabei sind die Zylinder von links nach rechts fortlaufend angeordnet.In the 1 is one as a camshaft tube 1 formed camshaft of a valve drive of an internal combustion engine, not shown. In a known manner, the camshaft tube 1 of the valve train driven by a crankshaft of the internal combustion engine. On the camshaft tube 1 are rotatably, but axially displaceable several cam carrier 2 arranged. Each cylinder of a multi-cylinder in-line internal combustion engine is an axially displaceable cam carrier 2 associated with the according to the embodiment, in each case two gas shuttle valves of a cylinder can be actuated. The cam carrier 2 points at a same base circle section 5 several different cam profiles 4 on, the valve lift switching either by moving the cam carrier 2 in each case directly or via not shown intermediate links with a respective gas exchange valve in contact. The Indian 1 shown valve drive has six cam carrier 2 on, with its cam profiles 4 the gas exchange valves of a six-cylinder in-line engine are operated. The cylinders are arranged continuously from left to right.

Zur axialen Verschiebung der Nockenträger 2 auf dem Nockenwellenrohr 1 zur Realisierung einer Ventilhubumschaltung sind erfindungsgemäß im Inneren des Nockenwellenrohrs 1 mehrere unabhängig voneinander axial verschiebbare Schaltstangen 7; 8; 9 angeordnet, die jeweils über einen Mitnehmer 6 mit einem Nockenträger 2 in Wirkverbindung stehen. Über die Mitnehmer 6 sind die verschiebbaren Schaltstangen 7; 8; 9 drehfest mit dem angetriebenen Nockenwellenrohr 1 verbunden. In dem Nockenwellenrohr 1 sind für die jeweiligen Mitnehmer 6 axial verlaufende Durchbrüche 18, gemäß 3, angeordnet. Die axiale Breite der Durchbrüche 18 entspricht dabei wenigstens der maximalen axialen Verschiebung des Nockenträgers 2. Innerhalb des Nockenwellenrohrs 1 sind die axial verschiebbaren Schaltstangen 7; 8; 9 an mehreren Stellen durch jeweils ein Nockenhohlwellen-festes Lager 3 axial verschiebbar gelagert.For axial displacement of the cam carrier 2 on the camshaft tube 1 to realize a valve lift switching according to the invention in the interior of the camshaft tube 1 several independently movable axially shift rails 7 ; 8th ; 9 arranged, each with a driver 6 with a cam carrier 2 in operative connection. About the drivers 6 are the sliding shift rails 7 ; 8th ; 9 non-rotatable with the driven camshaft tube 1 connected. In the camshaft tube 1 are for the respective driver 6 axially extending breakthroughs 18 , according to 3 arranged. The axial width of the apertures 18 corresponds to at least the maximum axial displacement of the cam carrier 2 , Inside the camshaft tube 1 are the axially movable shift rails 7 ; 8th ; 9 in several places by a respective cam hollow shaft fixed bearing 3 mounted axially displaceable.

Bei einem sechszylindrigen Motor sind die Nockenprofile 4 für die einzelnen Zylinder so angeordnet, dass jeweils zwei Nockenträger 2 gleichzeitig verschoben werden können. Entsprechend der Anordnung der Nockenprofile 4 ergibt sich eine Zündfolge der einzelnen Zylinder zu Z1-Z4-Z2-Z6-Z3-Z5. Das heißt, zuerst wird das Kraftstoff-Luftgemisch in dem ersten Zylinder Z1 gezündet und zuletzt das in dem fünften Zylinder Z5. Aufgrund der Tatsache, dass infolge eines jeweils großen Grundkreisabschnitts 5 für zwei nacheinander durchgeführte Zündungen eine gleichzeitige Ventilhubumschaltung erfolgen kann, werden über jeweils eine Schaltstange 7; 8; 9 zwei Nockenträger 2 gleichzeitig verschoben. Entsprechend der Zündfolge des dargestellten sechszylindrigen Motors werden bei einer axialen Verschiebung der ersten Schaltstange 7 der Nockenträger 2.1 zur Ventilhubverstellung der Gaswechselventile des ersten Zylinders Z1 und der Nockenträger 2.4 zur Ventilhubverstellung der Gaswechselventile des vierten Zylinders Z4 axial auf dem Nockenwellenrohr 1 verschoben. Durch die dritte Schaltstange 9 werden die Nockenträger 2.2 und 2.6 für den zweiten Zylinder Z2 und den sechsten Zylinder Z6 verschoben. Mit der zweiten Schaltstange 8 werden die Nockenträger 2.3 und 2.5 für den dritten Zylinder Z3 und den fünften Zylinder Z5 verschoben. Die einzelnen Schaltstangen 7; 8; 9 und die daran angeordneten Mitnehmer 6 sind jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnet, so wie aus 4 zu entnehmen. In der 6 sind die Schaltstangen 7; 8; 9 und die Anordnung der Mitnehmer 6 für einen sechszylindrigen Reihenmotor dargestellt. Es ist natürlich auch eine andere Zündfolge denkbar, wie beispielsweise Z1-Z5-Z3-Z6-Z2-Z4 oder Z1-Z2-Z4-Z6-Z5-Z3 oder Z1-Z4-Z5-Z6-Z3-Z2. Entsprechend der Zündfolge erfolgt dann die Verschiebung der einzelnen Nockenträger 2 durch die Schaltstangen 7; 8; 9. Analog ist diese Lösung auch für eine beliebige Anzahl von Zylindern anwendbar. Für einen vierzylindrigen Reihenmotor sind nur zwei Schaltstangen erforderlich, die um 180° zueinander versetzt angeordnet sind und mit jeweils zwei Nockenträgern 2 über die Mitnehmer 6 in Wirkverbindung stehen.For a six-cylinder engine, the cam profiles are 4 for the individual cylinders arranged so that in each case two cam carriers 2 can be moved simultaneously. According to the arrangement of the cam profiles 4 results in a firing order of the individual cylinders to Z1-Z4-Z2-Z6-Z3-Z5. That is, first the fuel-air mixture is ignited in the first cylinder Z1 and finally in the fifth cylinder Z5. Due to the fact that due to a respective large base circle section 5 for two successive ignitions a simultaneous valve lift can be done, are each a shift rod 7 ; 8th ; 9 two cam carriers 2 moved simultaneously. According to the firing order of the illustrated six-cylinder engine, with an axial displacement of the first shift rod 7 the cam carrier 2.1 for valve lift adjustment of the gas exchange valves of the first cylinder Z1 and the cam carrier 2.4 for valve lift adjustment of the gas exchange valves of the fourth cylinder Z4 axially on the camshaft tube 1 postponed. Through the third shift rod 9 become the cam carriers 2.2 and 2.6 shifted for the second cylinder Z2 and the sixth cylinder Z6. With the second shift rod 8th become the cam carriers 2.3 and 2.5 for the third cylinder Z3 and the fifth cylinder Z5 shifted. The individual shift rails 7 ; 8th ; 9 and the drivers arranged thereon 6 are each offset by 120 ° to each other, as well as out 4 refer to. In the 6 are the shift rails 7 ; 8th ; 9 and the arrangement of the drivers 6 shown for a six-cylinder in-line engine. Of course, another ignition sequence is conceivable, such as Z1-Z5-Z3-Z6-Z2-Z4 or Z1-Z2-Z4-Z6-Z5-Z3 or Z1-Z4-Z5-Z6-Z3-Z2. According to the firing order, the displacement of the individual cam carriers takes place 2 through the shift rails 7 ; 8th ; 9 , Analogously, this solution is also applicable to any number of cylinders. For a four-cylinder in-line engine only two shift rods are required, which are arranged offset by 180 ° to each other and each with two cam carriers 2 about the drivers 6 in operative connection.

Zum unabhängigen Verschieben der einzelnen Schaltstangen 7; 8; 9 steht die erste Schaltstange 7 über einen daran fest angeordneten Mitnahmepin 15, die zweite Schaltstange 8 über einen daran fest angeordneten Mitnahmepin 13 und die dritte Schaltstange 9 über einen daran fest angeordneten Mitnahmepin 14 mit einer an einer verdrehbaren Verstellbuchse 12 angeordneten Schaltkontur 16 in Wirkverbindung. In der 2 ist die Verbindung zwischen den Schaltstangen 7; 8; 9 und der Verstellbuchse 12 dargestellt. Weiterhin ist an der Verstellbuchse 12 ein Gewinde 19 angeordnet, das in Eingriff mit einem Innengewinde eines Verschiebestücks 11 steht.For independent shifting of the individual shift rails 7 ; 8th ; 9 is the first shift rod 7 via a firmly arranged takeaway pin 15 , the second shift rod 8th via a firmly arranged takeaway pin 13 and the third shift rod 9 via a firmly arranged takeaway pin 14 with one on a rotatable adjusting sleeve 12 arranged switching contour 16 in active connection. In the 2 is the connection between the shift rails 7 ; 8th ; 9 and the adjusting bush 12 shown. Furthermore, s.der adjustment is 12 a thread 19 arranged, which engages with an internal thread of a sliding piece 11 stands.

Der Außenumfang des Verschiebestücks 11 ist mit einer Kontur 20 zur axialen Hinverschiebung und einer Kontur 21 zur axialen Rückverschiebung versehen, die jeweils mit einem Aktuator 10 in Verbindung bringbar sind. Die axiale Verschiebung des Verschiebestücks 11 ist in 1 mit einem Doppelpfeil gekennzeichnet. Bei einer axialen Verschiebung des Verschiebestücks 11 wird über den Gewindeeingriff zwischen dem Verschiebestück 11 und dem Gewinde 19 der Verstellbuchse 12 die Verstellbuchse 12 mit der darin befindlichen Schaltkontur 16 verdreht.The outer circumference of the sliding piece 11 is with a contour 20 for axial Hinverschiebung and a contour 21 provided for axial return movement, each with an actuator 10 can be brought into connection. The axial displacement of the sliding piece 11 is in 1 marked with a double arrow. With an axial displacement of the sliding piece 11 is via the threaded engagement between the sliding piece 11 and the thread 19 the adjusting bush 12 the adjusting bush 12 with the switching contour located therein 16 twisted.

In der 5 ist ein Schaltvorgang zur Ventilhubumschaltung dargestellt, wobei der Pfeil die Drehrichtung der Verstellbuchse 12 und 17 die Abwicklung der Schaltkontur 16 zeigt. In der 5 ist die Stellung der Mitnahmepins 13; 14; 15 bei einer Verdrehung der Verstellbuchse 12 bei 0°, 120°, 240° und 360° dargestellt. Vor Beginn der Umschaltung zwischen zwei unterschiedlichen Nockenprofilen 4, bei einer Verdrehung der Verstellbuchse 12 von 0°, befinden sich die Mitnahmepins 13; 14, 15 der Schaltstangen 7; 8; 9 in der Schaltkontur 16 um jeweils 120° am Umfang verteilt auf gleicher axialer Position. Die Schaltkontur 16 ist so ausgebildet, dass bei einer Verdrehung der Verstellbuchse 12 um 120° nur der Mitnahmepin 15 der ersten Schaltstange 7 durch die Schaltkontur 16 und somit die erste Schaltstange 7 axial verschoben wird. Durch die auf der Schaltstange 7 angeordneten Mitnehmer 6 werden, wie oben ausführlich beschrieben, zur Ventilhubumschaltung die Nockenträger 2.1 und 2.4 verschoben. Bei einer weiteren Verdrehung der Verstellbuchse 12 von 120° auf 240° wird nur der Mitnahmepin 14 der dritten Schaltstange 9 durch die Schaltkontur 16 und somit die dritte Schaltstange 9 axial verschoben. Bei einer Verdrehung der Verstellbuchse 12 von 240° auf 360° wird nur der Mitnahmepin 13 der zweiten Schaltstange 8 durch die Schaltkontur 16 und somit die zweite Schaltstange 8 axial verschoben. Nach einer vollständigen Umdrehung der Verstellbuchse 12 um 360° ist die Ventilhubumschaltung für die Gaswechselventile der Zylinder Z1 bis Z6 abgeschlossen, wobei durch die separate Verschiebung der Schaltstangen 7; 8; 9 eine zündfolgegerechte Ventilhubumschaltung erfolgte. Die Mitnahmepins 13; 14, 15 der Schaltstangen 7; 8; 9 befinden sich in der Schaltkontur 16 um jeweils 120° am Umfang verteilt wieder auf gleicher axialer Position, aber gegenüber der Ausgangsposition axial verschoben. Wenn mehr als zwei unterschiedlich nebeneinander liegende Nockenprofile 4 auf den Nockenträgern 2 angeordnet sind, ist die Schaltkontur 16 entsprechend länger ausgebildet, so dass eine weitere Ventilhubumschaltung, wie beschrieben, durchgeführt werden kann. Eine Rückschaltung wird analog durchgeführt, wobei das Verschiebestück 11 in entgegengesetzter Richtung axial verschoben und somit die Verstellwelle 12 ebenfalls entgegengesetzt verdreht wird. Für eine zündfolgegerechte Rückverschiebereihenfolge der Mitnahmepins 13; 14; 15 sind in der Kontur 21 Haltephasen von 120° vorgesehen.In the 5 is shown a switching operation for valve lift, wherein the arrow is the direction of rotation of the adjustment 12 and 17 the processing of the switching contour 16 shows. In the 5 is the position of the takeaway pins 13 ; 14 ; 15 at a rotation of the adjustment 12 at 0 °, 120 °, 240 ° and 360 °. Before switching between two different cam profiles 4 , with a rotation of the adjustment 12 from 0 °, are the takeaway pins 13 ; 14 . 15 the shift rails 7 ; 8th ; 9 in the switching contour 16 distributed at 120 ° around the circumference at the same axial position. The switching contour 16 is designed so that at a rotation of the adjustment 12 120 ° only the take-over pin 15 the first shift rod 7 through the switching contour 16 and thus the first shift rod 7 is moved axially. By the on the shift rod 7 arranged driver 6 As described in detail above, the cam supports are used for valve lift switching 2.1 and 2.4 postponed. At a further rotation of the adjustment 12 from 120 ° to 240 °, only the take-over pin becomes 14 the third shift rod 9 through the switching contour 16 and thus the third shift rod 9 moved axially. At a rotation of the adjustment 12 from 240 ° to 360 ° only the take-over pin 13 the second shift rod 8th through the switching contour 16 and thus the second shift rod 8th moved axially. After a complete revolution of the adjusting bush 12 360 ° is the valve lift switching for the gas exchange valves of the cylinders Z1 to Z6 completed, with the separate displacement of the shift rails 7 ; 8th ; 9 an ignition sequence appropriate valve lift was done. The takeaway pins 13 ; 14 . 15 the shift rails 7 ; 8th ; 9 are in the switching contour 16 distributed at 120 ° around the circumference again in the same axial position, but axially displaced relative to the starting position. If more than two different side by side cam profiles 4 on the cam carriers 2 are arranged, the switching contour 16 designed to be longer, so that a further valve lift, as described, can be performed. A downshift is carried out analogously, wherein the sliding piece 11 in the opposite direction axially shifted and thus the adjusting shaft 12 is also rotated in the opposite direction. For an order-based repatriation order of the takeaway pins 13 ; 14 ; 15 are in the contour 21 Holding phases of 120 ° provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nockenwellenrohrcamshaft tube
22: Nockenträgercam support
33: Lagercamp
44: Nockenprofilcam profile
55: GrundkreisabschnittBase circle portion
66: Mitnehmertakeaway
77: erste Schaltstangefirst shift rod
88th: zweite Schaltstangesecond shift rod
99: dritte Schaltstangethird shift rod
1010: Aktuatoractuator
1111: Verschiebestücksliding piece
1212: Verstellbuchseadjusting bush
1313: Mitnahmepin der zweiten Schaltstange 8 Take-up pin of the second shift rod 8th
1414: Mitnahmepin der dritten Schaltstange 9 Take-up pin of the third shift rod 9
1515: Mitnahmepin der ersten Schaltstange 7 Take-up pin of the first shift rod 7
1616: Schaltkonturswitching contour
1717: Abwicklung der Schaltkontur 16 Processing of the switching contour 16
1818: Durchbruchbreakthrough
1919: Gewindethread
2020: Konturcontour
2121: Konturcontour
Z1–Z6Z1-Z6: Zylinder 1 bis Zylinder 6 cylinder 1 to cylinder 6

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4230877 A1 [0002]
DE 19520117 C2 [0004]
DE 102007016977 A1 [0006]
DE 102009017242 [0008]

Claims

Valve gear for internal combustion engines for actuating gas exchange valves - with at least one camshaft driven by a crankshaft of the internal combustion engine, on which one or a plurality of cam carriers ( 2 ) axially displaceable, but non-rotatably arranged to the camshaft, - the cam carrier ( 2 ) have a same base circle section ( 5 ) and several different cam profiles ( 4 ), the camshaft is designed as a camshaft tube ( 1 ) is formed, in which an axially displaceable shift rod is arranged, - the cam carrier ( 2 ) is for axial displacement with a arranged on the shift rod driver ( 6 ) in operative connection, characterized in that in the camshaft tube ( 1 ) at least two independently axially displaceable shift rails ( 7 ; 8th ; 9 ) are arranged, each for axial displacement via a on the shift rod ( 7 ; 8th ; 9 ) fixed entrainment pin ( 13 ; 14 ; 15 ) with a switching contour ( 16 ) a rotatable adjusting bushing ( 12 ) are in operative connection.

Valve gear according to claim 1, characterized in that the adjusting bushing ( 12 ) via a thread ( 19 ) with a displacement piece ( 11 ) is in operative engagement with the axial displacement with actuators ( 10 ) is engageable.

Valve gear according to claim 1 and 2, characterized in that the shift rails ( 7 ; 8th ; 9 ) within the camshaft tube ( 1 ) in several places by bearings ( 3 ) are mounted axially displaceable.

Valve gear according to claim 1 to 3, characterized in that the driver ( 6 ) of the individual shift rails ( 7 ; 8th ; 9 ) are offset from each other on the circumference.